Gözenekli Kompozit Plakanın Yapıştırma Performansının Mikro Mekanik Olarak İncelenmesi

Kompozit malzemeler, düşük yoğunluk ve yüksek mekanik dayanımları nedeniyle mühendislik uygulamalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak üretim sürecinde oluşan gözenekler, mekanik performansta önemli kayıplara yol açabilmektedir. Bu nedenle, gözenekliliğin kompozit davranışı üzerindeki etkilerinin incelenmesi büyük önem taşımaktadır. Literatürde bu etkileri mikromekanik düzeyde ele alan çalışmalar sınırlı olup, özellikle yapıştırma yöntemiyle birleştirilen gözenekli kompozitlerin performansının araştırılması önemli bir gereklilik olarak öne çıkmaktadır. Bu sebeple literatürde özellikle malzemelerdeki gözenekliliğin etkileri ve gözenekli malzemelerin yapıştırma performansı konularında eksiklikler bulunmaktadır. Literatürdeki eksiklikleri gidermek için mevcut çalışmada da, matris, kompozit malzeme ve yapıştırılmış kompozit plaka yapılarında bulunan 5 µm çapındaki sabit gözeneklerin oranı ve konumlarının mekanik davranış üzerindeki etkileri, sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak mikromekanik düzeyde incelenmiştir. Gözenekliliğin etkisi sırasıyla matris yapısında, kompozit malzemede ve yapıştırılmış kompozit plakada değerlendirilmiştir. Gerçekleştirilen modelleme çalışmaları sonucunda elde edilen mekanik özellikler doğrultusunda, gözenekliliğin malzeme performansı üzerindeki etkileri ayrıntılı olarak analiz edilmiştir. Elde edilen bulgular, %35 gözeneklilik oranına sahip yapılarda malzeme modüllerinin ortalama %50 oranında azaldığını, gözenek konumunun ise malzeme modülü üzerinde yaklaşık %5 düzeyinde ek bir azalmaya neden olduğunu göstermiştir. Elde edilen veriler ile literatüre gözenek konumunun ve oranın etkileri kapsamlı olarak sunulmuştur.